Ползунному механизму

Имея функцию (6.4), заданную или графически, или аналитически, можно определить значения угла \i и радиуса кривизны р. Тогда кулачковый механизм (рис. 6.8) может быть заменен криво-шипно-ползунным механизмом АОС, скорость и ускорение точки С которого могут быть определены или методом планов или аналитически (см. гл. IV и V). Из выражения (6.5) следует, что величина dR/clQ может быть определена геометрически, если из точки А провести перпендикуляр А В к радиусу /? до пересечения в точке В с направлением нормали п — п. Отрезок А В будет пропорционален величине dR/dQ.

Цикл может соответствовать одному или нескольким оборотам начального звена. Так, например, вал насоса с кривошип-но-ползунным механизмом в течение цикла делает один оборот. У четырехтактного двигателя внутреннего сгорания в течение цикла коленчатый вал делает два оборота. В некоторых машинах один цикл соответствует и большему числу оборотов ведущего вала.

2 поршня - рабочий и вытеснитель. Преобразование возвратно-поступат. движения поршней во вращат. движение осуществляется ромбическим механизмом, обычным кривошипно-ползунным механизмом или косой шайбой. Рабочий цикл осуществляется за 4 такта: сжатие, нагревание, рабочий ход, охлаждение. С.д. назван по имени Р. Стирлинга (R. Stir-

Имея функцию (6.4), заданную или графически, или аналитически, можно определить значения угла ц и радиуса кривизны р. Тогда кулачковый механизм (рис. 6.8) может быть заменен криво-шипно-ползунным механизмом А ОС, скорость и ускорение точки С которого могут быть определены или методом планов или аналитически (см. гл. IV и V). Из выражения (6.5) следует, что величина dR/dQ может быть определена геометрически, если из точки А провести перпендикуляр А В к радиусу R до пересечения в точке В с направлением нормали п — п. Отрезок АВ будет пропорционален величине dR/d$.

Цикл может соответствовать одному или нескольким оборотам начального звена. Так, например, вал насоса с кривошип-но-ползунным механизмом в течение цикла делает один оборот. У четырехтактного двигателя внутреннего сгорания в течение цикла коленчатый вал делает два оборота. В некоторых машинах один цикл соответствует и большему числу оборотов ведущего вала.

высшей парой оба ее элемента образованы поверхностями с постоянной кривизной, то этот механизм всегда может быть заменен кинематически эквивалентным механизмом с низшими парами. Например, эксцентриковый механизм (рис. 117, а)—кривошипно-ползунным механизмом с кривошипом АВ и шатуном ВС, а плоский поводковый механизм (рис. 117, б) —шарнирным че-тырехзвенником ABCD. На этом основании оба механизма не считаются кулачковыми. Они представляют лишь конструктивные видоизменения механизмов с низшими парами. Если же хотя бы один элемент высшей пары образован поверхностью переменной кривизны, т. е. принадлежит кулачку, то можно получить только мгновенный заменяющий механизм с низшими парами. Например, для плоского кулачкового механизма (рис. 117, б) по аналогии с предыдущим механизмом можно построить заменяющий механизм в виде шарнирного четырех-звенника, если поместить центры шарниров В и С в центры кривизны профилей. Но длины звеньев этого механизма будут переменными и, кроме того, его кинематическая эквивалентность распространяется только на скорости и ускорения первого порядка. Если один из профилей — прямая линия, то его центр кривизны удаляется в бесконечность и вместо шарнира в заменяющем механизме будет поступательная пара (рис. 117, е).

ЧЕКАНОЧНЫЙ ПРЕСС — вертик. пресс с кри-вошипно-ползунным механизмом для калибровки, чеканки поковок, монет и др. металлич. изделий в штампах. Операции, выполняемые на Ч. п., требуют относительно больших усилий при малых рабочих ходах; макс, усилие развивается в конце хода ползуна. Шарнирный механизм между шатуном и ползуном позволяет получать большие усилия без перегрузки кривошипного вала. Изделия, из-готовл. на Ч. п., не требуют дальнейшей обработки.

Как указывалось выше, центральным кривошипно-ползунным механизмом называют такой механизм (рис. 106), в котором ось цилиндра пересекает ось коленчатого вала (е = 0). Предположим, что вал О вращается равномерно, т. е. что угол у, образованный кривошипом с осью цилиндра, изменяется пропорционально времени:

Итак, двухповодковая группа имеет совершенно определенную форму, но эта форма меняется, так как если шарнирный четырехзвенник в пределе становится кри-вошшшо-ползунным механизмом, то и простейшая кинематическая пара — шарнир, — характеризующая собой сочетание двух звеньев, движущихся в одной плоскости, может принять форму ползунка, если только бесконечно увеличивать диаметр шарнира. С этой точки зрения пол-

Поршень 3 приводится в движение кривошнпно-ползунным механизмом BCD. С кривошипом 6 жестко связан эксцентрик 1, вращающийся вокруг неподвижной оси В. Звено 7 имеет расширенную втулку, охватывающую эксцентрик 1. Звено 7 в точке Е входит во вращательную пару с кулисой 8, вращающейся вокруг неподвижной оси /•'. В кулисе 8 скользит палец К штока поршня 2. При вращении эксцентрика 1 поршни 2 и 3 движутся воньратно-посгупательно. Длина хода поршня 2 зависит от установки рычага 4 и его фиксации на гребенке Ь.

Звенья 4 к 5 движутся в неподвижных направляющих р и q, оси которых параллельны осям х и у. В прорези этих звеньев входит штифт а звена /, перемещающегося в направляющей т и вращающегося вокруг оси О—О. Перемещение звена 1 в направляющей от осуществляется кривошипно-ползунным механизмом ABC, перемещающим ползун 6 вдоль оси О—О звена 3. Ползун 6 промежуточным звеном 7 поворачивает зубчатое колесо 8 вокруг оси Е. Зубчатое колесо 8 входит в зацепление с рейкой звена 1 и, поворачиваясь вокруг оси Е, перемещает звено 1 в направляющей т. Поворот звена / вокруг оси О—О осуществляется поворотом головки d звена 3 и воздействием пальца с, скользящего в прорези /—f звена 6. Механизм служит для преобразования полярных координат в декартовы или наоборот. Координата х устанавливается положением звена 5, координата у — положением звена 4, полярная координата а — поворотом звена 3 вокруг оси О—О и полярная координата г — поворотом звена 2.

Применительно к шарнирному четырехзвен-ному механизму (рис. 49) и кривошипно-ползунному

5°. Применительно к кривошипно-ползунному механизму исследование движения общего центра масс подвижных звеньев можно заменить исследованием движения точки Z, лежащей в конце вектора ft2 (рис. 50) и копирующей движение общего центра масс. Приводим решение некоторых задач из рассматриваемой группы.

Расчетная часть. Приведенные варианты задания составлены применительно к кулисному механизму с ведущим кривошипом при ведомой кулисе, к кулисному механизму с ведущей кулисой при ведомом кривошипе и кривощипно-ползунному механизму с ведущим кривошипом. При расчете кинематических характеристик этих механизмов использованы алгоритмы и программы, применяемые для кинематического анализа рычажных механизмов [9]. В приведенных заданиях обозначено: /г, /2, /в — длины звеньев 1,2 и 6; а — смещение направляющей DC кулисы 4 относительно оси (точка А (0)) вращения по перпендикуляру; С2> С8, С4 — точки кривошипа 2, ползуна 3, направляющей кулисы 4 соответственно, совпадающие в каждый момент времени; S — текущая длина вектора DC, представляющая собой линейную координату точки С3; фц ф2. Ф4> Фв> Фа — углы поворота относительно оси Ох звеньев 1,2, 4, 6 и вектора AD; (о^ со.,, «>4 — угловые скорости звеньев 1,2,4; ег, еа, со4— угловые ускорения звеньев 1,2, 4; f$a — УГОЛ между векторами AD и DC, отсчитываемый от вектора DC против часовой стрелки, характеризующий конфигурацию кулисного механизма Ра — Фа — Ф4-

Если подобно кривошипно-ползунному механизму ось вращательной пары 1—2 будет пересекать ось звена 2 (рис. 92, б), то длина стороны 2 будет равна нулю и параметр фа окажется отсутствующим. В рассматриваемом механизме направляющей является звено 3,

Прежде чем переходить к построению мгновенных заменяю* щих механизмов, пока/кем, что есть механизм!)! с высшими па-рамп, которые полностью эквивалентны механизмам с низшими парами. В этих механизмах оба элемента высшей пары образованы поверхностями с постоянной кривизной. Например, эксцентриковый механизм (рис. 32, а) эквивалентен кривошипно-ползунному механизму с кривошипом АВ и шатуном ВС, а плоский поводковый механизм (рис. 32,6)—шарнирному четы-рехзвеппику. На этом основании оба механизма не считаются кулачковыми. Они представляют собой только конструктивные видоизменения механизмов с низшими парами. Г.слп же хотя бы один элемент высшей пары образован линией переменной кривизны, т. е. принадлежит кулачку, то можно получить только мгновенный заменяющий механизм с низшими парами. Например, для плоского кулачкового механизма (рис. 32,е) по ана< логин с предыдущим механизмом можно построить заменяющий механизм в виде шарнирного четырехзвешшка, если поместить центры шарниров В и С в центры кривизны профилей. Но длины звеньев этого механизма будут переменными и, кроме

Применительно к шарнирному четырехзвен-ному механизму (рис. 49) и кривошипно-ползунному

5°. Применительно к кривошипно-ползунному механизму исследование движения общего центра масс подвижных звеньев можно заменить исследованием движения точки Z, лежащей в конце вектора fta (рис. 50) и копирующей движение общего центра масс. Приводим решение некоторых задач из рассматриваемой группы.

Звено /, вращающееся вокруг неподвижной оси А, имеет палец Ь, скользящий в подвижной круговой направляющей а — ас центром в точке С. При вращении звена 1 кулиса 2 движется возвратно-поступательно вдоль оси х — х. Механизм эквивалентен кривошипно-ползунному механизму ABC, у которого АВ — кривошип, ВС — шатун, а кулиса 2 — ползун.

Звено /, вращающееся вокруг неподвижной оси А, имеет палец Ь, скользящий в подвижной круговой направляющей а — ас центром в точке С. При вращении кривошипа / кулиса 2 движется возвратно-поступательно вдоль оси х — х. Механизм эквивалентен дезаксиальному кривошипно-ползунному механизму ABC, у которого АВ — кривошип, ВС — шатун, кулиса 2 — ползун, d — дезаксиал.

Звено /, вращающееся вокруг неподвижной оси А, имеет палец В, связанный с ползуном 3, скользящим в подвижной круговой направляющей а — ас центром в точке С. При вращении кривошипа 1 звено 2 движется возвратно-поступательно вдоль оси х — х. Механизм эквивалентен кривошипно-ползунному механизму ABC, у которого АВ — кривошип, ВС — шатун, а звено 2 — ползун.

сиальному кривошипно-ползунному механизму ABC, у которого АВ — кривошип, ВС — шатун, а звено 3 — ползун.